数据可视化设计师必备的图表规范指南

数据可视化，旨在借助图形化手段，清晰有效地传达与沟通信息。但是，这并不意味着数据可视化就一定令人感到枯燥乏味，为了有效地传达概念，美学形式与功能需要齐头并进。

一、你在工作中是否会为了如何选用可视化图表而苦恼？

在企业大数据、后台管理面板、金融行业等与数据有关的UI设计中，数据可视化设计是必不可少而且非常重要。

但是很多设计师不懂可视化当中不同用途的图表规范，只是为了设计出好看的数据图表，在不停的寻找设计灵感参考，最终发现了即使有漂亮的可视化数据图表，但却不能用在自己的项目上非常可惜。

为什么会出现这样的情况呢？

原因其实无非就是：设计师除了自身比较少接触数据设计外，就是对可视化的设计规范不了解。

如果您了解一些数据图表的相关设计规范，知道什么数据用什么图表，知道颜色的意义，知道数据排版的要点，那么你就能从这些规则中绘制出优秀又美观的可视化数据图表。

二、设计师应该了解的数据可视化图表设计规范有哪些？

今天我将为大家分享谷歌2019年6月更新的Material Design数据可视化设计规范指南，这个规范指南基本适用所有数据图表设计，很有参考价值，建议收藏。

主要从以下几个方面去归纳：

1. 数据可视化的基本原则？
2. 数据图表的类型有哪些？
3. 针对不同用途该如何选择合适的可视化图表类型？
4. 数据图表的样式设计？
5. 数据可视化大屏的用途分类？

三、数据可视化的基本原则

数据可视化是一种以图形描绘密集和复杂信息的表现形式。数据可视化的视觉效果旨在使数据容易对比，并用它来讲故事，以此来帮助用户做出决策。数据可视化可以表达不同类型和规模的数据，包括从几个数据点到有大量变量的数据集。

所以我们在进行数据可视化的时候需要注意三点要求：

1. 准确的

优先考虑数据的准确性、清晰度和完整性、以不会曲解信息的方式来呈现信息。

2. 有帮助的

为用户浏览数据时创造便于研究和比较的条件与功能。

3. 可扩展的

预测用户对数据深度、复杂性和形式的需求，针对不同设备大家可以进行可视化展示内容和形式。

四、数据图表的类型

数据可视化是可以以不同的形式去表达的，图表是表达数据的常用方式，因为它们能够展示和对比多种不同的数据。

图表类型的选择主要取决于两点：

1. 要表现的数据
2. 表现该数据的用意

1. 具体类型

1）随时间进行变化的图表

这类图表主要用来展现一段时间的数据，例如多个类别之间的趋势或者比较。

常见的用例包括：股价的升降表现、数据统计、年报等。

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2）不同数据间的类别比较

类别比较图表是多个不同类别数据之间的比较，常见用例包括：不同国家的收入、热门场的时间、团队分配。

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3）展现不同数据间的排名图表

排名图表显示项目在有序列表中的位置，常见用例包括：选举结果、性能统计。

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4）不同部分数据在总体数据中的占比

占比类图表显示了局部与整体的关系，常见用例包括：产品类别的综合收入、预算。

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5）两个数据以上的关联比较

关联类图表显示两个或以上变量之间的关系，常见用例包括：收入和预期寿命。

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6）数值间的分布

分布类图表显示每个值在数据集中出现的频率，常见用例包括：人口分布、收入分布。

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7）数据的流程

流程类图表显示了多个状态之间的数据移动，常见用例包括：资金转移、投票计数和选举结果。

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8）数据关系

关系图表显示多个项目之间的关系，常见用例包括：社交网络、词图。

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五、针对不同用途该如何选择合适的可视化图表类型？

面对多种类型的图表，以下表格总结了关于如何选择合适的图表。

显示随时间的变化，可以使用时间序列图表来表示随时间的变化，就是按时间顺序表示数据点的图表。表示随时间变化的图表包括：折线图，柱状图（条形图）和面积图。

*基线值是y轴上的起始值。

1. 柱状图（条形图）和饼图

柱状图（条形图）和饼图都可用于显示比例，表示部分与总体的对比。

• 柱状图（条形图）使用共同的基线，通过条形长度表示数量；
• 饼图使用圆的圆弧或角度表示整体的一部分。

柱状图（条形图），折线图和堆叠面积图在显示随时间的变化方面比饼图更有效地。由于这三个图表都是使用相同的基线，因此可以更轻松地根据条形长度比较值的差异。

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2. 面积图

面积图有多种类型，包括堆叠面积图和层叠面积图：

• 堆叠面积图显示多个时间序列（在同一时间段内）堆叠在一起
• 层叠面积图显示多个时间序列（在同一时间段内）重叠在一起

层叠面积图建议不要使用超过两个时间序列，因为这样做会使数据模糊不清。取而代之，应当使用堆叠面积图来比较一个时间间隔内的多个值（横轴表示时间）。

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六、数据图表的样式设计

数据可视化使用自定义样式和形状，使数据更容易理解，以适合用户需求。

图表可以从以下方面进行优化：

• 图形元素
• 文字排版
• 图标
• 轴和标签
• 图例和注释

不同类型数据的样式设计：

可视化编码：是将数据转换为可视形式的过程。独特的图形属性可应用于定量数据（如温度，价格或速度）和定性数据（如类别，风味或表达式）。

这些图形属性包括：

• 形状
• 颜色
• 大小
• 面积
• 体积
• 长度
• 角度
• 位置
• 方向
• 密度

不同属性的表现：

多个视觉处理方法可以综合应用于数据点的多个方面，例如：在条形图中，条形颜色可以表示类别，而条形长度可以表示值（如人口数量）。

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形状可用于表示定性数据。在此图表中，每个类别由特定形状（圆形，正方形和三角形）表示，这样可以在一张图表中轻松实现特定范围的比较，同时也可以进行类别之间比较。

1. 形状

图表可以运用形状，以多种方式展示数据。形状的设计可以是有趣的、曲线的，或者精确和高保真的等等。

形状精确程度：图表可以展示不同精度程度的数据。

用于细致研究的数据应该用适合交互的形状（在触摸大小和功能可见性方面）展示，而旨在表达一般概念或趋势的数据可以使用细节较少的形状。

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2. 颜色

颜色可用于以四种主要方式区分图表数据：

• 区分类别
• 表示数量
• 突出特定数据
• 表示含义

1）颜色区分类别

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例：圆环图中，颜色用于表示类别。

2）颜色突出数据

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例：散点图中，颜色用于突出特定数据。

3）重点区域

在不滥用的情况下，颜色可以突出焦点区域。不建议大量使用高亮颜色，因为它们会分散用户注意力，影响用户的专注力。

4）颜色表示含义

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5）无障碍

为了适应看不到颜色差异的用户，您可以使用其他方法来强调数据，例如高对比度着色，形状或纹理。将文本标签应用于数据还有助于说明其含义，同时消除对图例的需求。

3. 线

图表中的线可以表示数据的特性，例如层次结构，突出和比较。线条可以有多种不同的样式，例如点划线或不同的不透明度。

线可以应用于特定元素，包括：

• 注释
• 预测元素
• 比较工具
• 可靠区间
• 异常

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4. 文字排版

文本可用于不同的图表元素，包括：

• 图表标题
• 数据标签
• 轴标签
• 图例

图表标题通常是具有最高层次结构的文本，轴标签和图例具有最低级别的层次结构。

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字重：标题和字重的变化可以表达内容在层次结构中的重要程度。但是应该保持克制，使用有限的字体样式。

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5. 图标

图表可以表示图表中不同类型的数据，并提高图表的整体可用性。

图表可用于：

• 分类数据：用于区分组或类别；
• UI控件和操作：例如筛选、缩放、保存和下载；
• 状态：例如错误、空状态、完成状态和危险。

在图表中使用图标时，建议使用通用可识别符号，尤其是在表示操作或状态时，例如：保存、下载、完成、错误和危险。

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6. 坐标轴

一个或多个坐标轴显示数据的比例和范围，例如，折线图沿水平和垂直坐标轴显示一系列值。

1）柱状图（条形图）基线

柱状图（条形图）应从为零的基线（y轴上的起始值）开始，从不为零的基线开始可能导致数据被错误地理解。

2）坐标轴标签

标签的设计应体现图表中最重要的数据，应根据需要使用标签，并在UI中保持一致性，他们的出现不应该妨碍查看图表。

3）文字方向

为便于阅读，文本标签应水平放置在图表上。

文字标签不应该：

• 旋转
• 垂直堆叠

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7. 图例和注释

图例和注释描述了图表的信息，注释应突出显示数据点，数据异常值和任何值得注意的内容。

1— 注释，2.—图例。

在PC端，建议在图表下方放置图例。在移动端，将图例放在图表上方，以便在交互过程中保持可见。

1）标签和图例

在简单图表中，可以使用直接标签。在密集的图表（或更大的图表组的一部分）中，可以用图例。

七、数据可视化大屏的用途分类

在称为数据大屏的UI界面中，数据可视化通过一系列图表实现。多个独立的图表有时可以比一个复杂的图表更好地表达故事。

数据大屏设计：数据大屏的目的应在其布局，样式和交互模式中体现。无论是用来制作演示文稿还是深入研究数据，它的设计应该适合它的使用方式。

数据大屏应该：

• 突出最重要信息（使用布局）
• 根据信息层级确定信息的焦点（使用颜色、位置、大小和视觉权重）

应根据对数据的需求确定信息的优先级并进行安排。在此示例中设计仪表板，考虑了以下用户问题：

1. 需要注意的问题
2. 发生问题的时间
3. 发生问题的位置
4. 受问题影响的其他变量

1. 分析类数据大屏

分析类数据大屏让用户能够研究多组数据并发现趋势。通常，这些数据大屏包含能够深入洞察数据的复杂图表。

用例包括：

• 随时间变化的突出趋势
• 回答“为什么”和“假设”的问题
• 预测
• 创建有深度的报告

分析类数据大屏示例：

• 跟踪广告活动的收效
• 跟踪产品在其整个生命周期中的销售额和收入
• 随时间变化的城市人口趋势
• 跟踪随时间变化气候数据

分析类数据大屏显示气候数据

2. 操作类数据大屏

操作类数据大屏旨在回答一组预设的问题。

它们通常用于完成与监控相关的任务，在大多数情况下，这些类型的数据大屏具有一系列关于当前信息的简单图表。

用例包括：

• 跟踪目标的当前进度
• 实时跟踪系统性能

操作类数据大屏示例：

• 跟踪呼叫中心的活动，例如呼叫音量，等待时间，呼叫长度或呼叫类型
• 监控在云端应用程序的运行状况
• 显示股市情况
• 监控赛车上的遥测数据

操作类数据大屏显示设备存储指标

3. 演示类数据大屏

演示类数据大屏是为感兴趣的主题提供的展示视图。

这些数据大屏通常包括一些小图表或数据卡片，用动态标题描述每个图表的趋势和见解。

用例包括：

• 提供关键绩效指标的总览
• 创建高级执行情况的概要

演示类数据大屏示例：

• 提供投资账户绩效的总览
• 提供产品销售和市场份额数据的概要

英文原文资料来源：Google / Material Design